【技术实现步骤摘要】
本技术涉及光纤传感技术，尤其涉及一种基于光纤传感的压力传感系统。
技术介绍
1、光纤传感技术是20世纪后半期重大专利技术之一，光纤传感器具有体积小、重量轻、抗电磁干扰、抗腐蚀等特点，已经广泛应用于压力、应变、加速度、磁场等物理量的测量。目前针对压力传感
，有基于光纤布拉格光栅（fbg）和法布里-珀罗干涉仪（fpi）结构，其中相比于光纤法布里-珀罗干涉仪（fpi）压力传感器，光纤布拉格光栅（fbg）压力传感器的灵敏度更低，制作难度较大；而光纤法布里-珀罗干涉仪（fpi）压力传感器，多与敏感薄膜相结合，形成对压力敏感的干涉腔，通过外界压力引起敏感薄膜发生形变，从而使干涉腔腔长变化，通过解调腔长变化实现压力传感，具有更高的压力灵敏度，更适用于单点式高精度压力传感。
2、但是光纤压力传感器的发展时间较短，由于工艺相对不成熟，相较于传统的电学压力传感器，在使用时其灵敏度波动较大。
技术实现思路
1、为了解决上述现有技术的不足，本技术提供一种基于光纤传感的压力传感系统，借助电学压力传感器对光纤压力传感器进行评估和标定。
2、本技术所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：
3、一种基于光纤传感的压力传感系统，包括光纤压力传感器、光信号检测装置、电学压力传感器、电信号检测装置和压力传导装置，所述光信号检测装置与所述光纤压力传感器相连接，所述电信号检测装置与所述电学压力传感器相连接；所述光纤压力传感器和所述电学压力传感器共同设置于所述压力传导装置内。p>
4、进一步的，所述光信号检测装置包括宽带光源、光谱仪和光纤环形器，所述光纤环形器具有入射端、反射端和透射端，所述入射端与所述宽带光源相连接，所述反射端与所述光谱仪相连接，所述透射端与所述光纤压力传感器相连接。
5、进一步的，所述光纤压力传感器包括单模光纤、光纤插芯和金属薄膜，所述光纤插芯具有fp腔以及与所述fp腔两端分别连通的第一端口和第二端口，所述光纤插芯的第一端口与所述单模光纤的一端面相插接，所述光纤插芯的第二端口与所述金属薄膜相连接；所述单模光纤的端面、所述fp腔以及所述金属薄膜共同构成光纤fpi。
6、进一步的，所述金属薄膜包括外围区域和中心区域，所述外围区域环绕在所述中心区域外；所述外围区域焊接固定于所述光纤插芯的第二端口上，所述中心区域悬空于所述光纤插芯的fp腔前。
7、进一步的，所述光纤插芯的第二端口上经金属化处理形成有金属垫层，所述金属薄膜焊接固定于所述光纤插芯的金属垫层上且悬空于所述fp腔体前。
8、进一步的，所述光纤插芯的第二端口的外径处设置有外斜面，使得所述第二端口的外径从外向内逐渐变大，所述金属垫层延伸至所述第二端口的外斜面上，所述金属薄膜也延伸至位于所述第二端口的外斜面上的金属垫层进行焊接固定。
9、进一步的，所述金属垫层包括铬焊层，所述金属薄膜包括金锡合金薄膜。
10、进一步的，所述光纤插芯的第一端口与所述单模光纤的外壁之间涂覆有光学胶进行粘接固定，所述光学胶上涂覆有密封胶进行密封固定。
11、进一步的，所述光纤插芯的第一端口的内径处设置有内斜面，使得所述第一端口的内径从外向内逐渐变小，所述光学胶涂覆于所述第一端口的内斜面与所述单模光纤的外壁之间。
12、进一步的，所述电信号检测装置包括电信号采集卡和上位机，所述上位机与所述电信号采集相连接。
13、本技术具有如下有益效果：本专利将所述光纤压力传感器和所述电学压力传感器共同设置于所述压力传导装置内，外界压力经所述压力传导装置同时作用在所述光纤压力传感器和所述电学压力传感器上，再通过所述光信号检测装置和所述电信号检测装置分别对所述光纤压力传感器和所述电学压力传感器输出的信号进行解调，以分别获取基于光纤传感得到的压力值和基于电学传感得到的压力值，通过两个压力值的比较，可以更好地评估所述光纤压力传感器的灵敏度波动范围，也可以采用所述电学压力传感器测得的压力值对所述光纤压力传感器测得的压力值进行标定。
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1.一种基于光纤传感的压力传感系统，其特征在于，包括光纤压力传感器、光信号检测装置、电学压力传感器、电信号检测装置和压力传导装置，所述光信号检测装置与所述光纤压力传感器相连接，所述电信号检测装置与所述电学压力传感器相连接；所述光纤压力传感器和所述电学压力传感器共同设置于所述压力传导装置内。
2.根据权利要求1所述的基于光纤传感的压力传感系统，其特征在于，所述光信号检测装置包括宽带光源、光谱仪和光纤环形器，所述光纤环形器具有入射端、反射端和透射端，所述入射端与所述宽带光源相连接，所述反射端与所述光谱仪相连接，所述透射端与所述光纤压力传感器相连接。
3.根据权利要求1所述的基于光纤传感的压力传感系统，其特征在于，所述光纤压力传感器包括单模光纤、光纤插芯和金属薄膜，所述光纤插芯具有FP腔以及与所述FP腔两端分别连通的第一端口和第二端口，所述光纤插芯的第一端口与所述单模光纤的一端面相插接，所述光纤插芯的第二端口与所述金属薄膜相连接；所述单模光纤的端面、所述FP腔以及所述金属薄膜共同构成光纤FPI。
4.根据权利要求3所述的基于光纤传感的压力传感系统，其
5.根据权利要求3或4所述的基于光纤传感的压力传感系统，其特征在于，所述光纤插芯的第二端口上经金属化处理形成有金属垫层，所述金属薄膜焊接固定于所述光纤插芯的金属垫层上且悬空于所述FP腔体前。
6.根据权利要求5所述的基于光纤传感的压力传感系统，其特征在于，所述光纤插芯的第二端口的外径处设置有外斜面，使得所述第二端口的外径从外向内逐渐变大，所述金属垫层延伸至所述第二端口的外斜面上，所述金属薄膜也延伸至位于所述第二端口的外斜面上的金属垫层进行焊接固定。
7.根据权利要求5所述的基于光纤传感的压力传感系统，其特征在于，所述金属垫层包括铬焊层，所述金属薄膜包括金锡合金薄膜。
8.根据权利要求3或4所述的基于光纤传感的压力传感系统，其特征在于，所述光纤插芯的第一端口与所述单模光纤的外壁之间涂覆有光学胶进行粘接固定，所述光学胶上涂覆有密封胶进行密封固定。
9.根据权利要求8所述的基于光纤传感的压力传感系统，其特征在于，所述光纤插芯的第一端口的内径处设置有内斜面，使得所述第一端口的内径从外向内逐渐变小，所述光学胶涂覆于所述第一端口的内斜面与所述单模光纤的外壁之间。
10.根据权利要求1所述的基于光纤传感的压力传感系统，其特征在于，所述电信号检测装置包括电信号采集卡和上位机，所述上位机与所述电信号采集相连接。
...【技术特征摘要】
1.一种基于光纤传感的压力传感系统，其特征在于，包括光纤压力传感器、光信号检测装置、电学压力传感器、电信号检测装置和压力传导装置，所述光信号检测装置与所述光纤压力传感器相连接，所述电信号检测装置与所述电学压力传感器相连接；所述光纤压力传感器和所述电学压力传感器共同设置于所述压力传导装置内。
2.根据权利要求1所述的基于光纤传感的压力传感系统，其特征在于，所述光信号检测装置包括宽带光源、光谱仪和光纤环形器，所述光纤环形器具有入射端、反射端和透射端，所述入射端与所述宽带光源相连接，所述反射端与所述光谱仪相连接，所述透射端与所述光纤压力传感器相连接。
3.根据权利要求1所述的基于光纤传感的压力传感系统，其特征在于，所述光纤压力传感器包括单模光纤、光纤插芯和金属薄膜，所述光纤插芯具有fp腔以及与所述fp腔两端分别连通的第一端口和第二端口，所述光纤插芯的第一端口与所述单模光纤的一端面相插接，所述光纤插芯的第二端口与所述金属薄膜相连接；所述单模光纤的端面、所述fp腔以及所述金属薄膜共同构成光纤fpi。
4.根据权利要求3所述的基于光纤传感的压力传感系统，其特征在于，所述金属薄膜包括外围区域和中心区域，所述外围区域环绕在所述中心区域外；所述外围区域焊接固定于所述光纤插芯的第二端口上，所述中心区域悬空于所述光纤插芯的fp腔前。
<...【专利技术属性】
技术研发人员：肖月亮，刘申，王义平，丁伟，洪桂清，王明秀，林侨，张维冠，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：新型
国别省市：
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